TPS62902 采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、2A 高效低 IQ 降压转换器数据手册

TPS62902 是一款高效、小型、灵活的同步整流降压 DC-DC 转换器，易于使用。2.5 MHz 或 1.0 MHz 的可选开关频率允许使用小型电感器并提供快速瞬态响应。该器件通过 DCS-Control 拓扑支持 ± 1% 的高 V OUT 精度。3V 至 17V 的宽输入电压范围支持各种标称输入，如 12V 电源轨、单节或多节锂离子电池以及 5V 或 3.3V 电源轨。

TPS62902 可在轻负载时自动进入省电模式（如果选择自动 PFM/PWM），以保持高效率。此外，为了在非常小的负载下提供高效率，该器件具有 4 μA 的低典型静态电流。AEE 如果启用，可在 V IN、V OUT 和负载电流范围内提供高效率。该器件包括一个 S-CONF/MODE 输入，用于设置内部/外部分频器、开关频率、输出电压放电以及自动省电模式或强制 PWM作。
*附件：tps62902.pdf

该器件采用小型 9 引脚 VQFN 封装，尺寸为 1.50 mm × 2.00 mm，间距为 0.5 mm。

特性

• 高效率，适用于宽占空比和负载范围
  • I Q：4 μA（典型值）
  • 2.5 MHz 和 1.0 MHz 的可选开关频率
  • R DS（ON）：62mΩ 高侧，22mΩ 低侧
  • 自动效率增强 （AEE）
• 小型 1.5mm × 2.0mm VQFN 封装，间距为 0.5mm
• 高达 2A 的连续输出电流
• 在整个温度范围内（-40°C 至 150°C）±0.9% 的反馈电压精度
• 可配置的输出电压选项：
  • V FB 外部分压器：0.6 V 至 5.5 V
  • V SET 内部分压器：0.4 V 至 5.5 V 之间有 16 个选项
• 具有 100% 模式的 DCS-Control™ 拓扑
• 高度灵活且易于使用
  • 针对单层布线的优化引脚排列
  • 精确的使能输入
  • 强制 PWM 或自动省电模式
  • 电源良好输出
  • 可选有源输出放电
  • 可调节的软启动和跟踪
• 无需外部自举电容器

参数

方框图

1. 产品概述

1.1 主要特点

• ‌高效能‌：在宽占空比和负载范围内实现高效率，典型静态电流仅为4 µA。
• ‌宽输入电压范围‌：支持3 V至17 V的输入电压，适用于多种供电轨。
• ‌高电流输出‌：连续输出电流高达2 A。
• ‌输出电压精度‌：反馈电压精度为±0.9%，支持多种可配置输出电压选项。
• ‌小封装‌：采用1.5 mm × 2.0 mm的VQFN封装，适合空间受限的应用。

1.2 应用领域

• ‌工厂自动化和控制‌
• ‌建筑自动化‌
• ‌数据中心和企业计算‌
• ‌电机驱动系统‌
• ‌电源供应‌
• ‌PC和笔记本电脑‌

2. 功能描述

2.1 控制与保护特性

• ‌ 自动效率增强（AEE） ‌：根据输入电压、输出电压和负载电流自动调整开关频率，以提高效率。
• ‌PWM和自动PFM/PWM模式‌：支持强制PWM模式和自动功率节省模式（PFM/PWM），以在轻载时提高效率。
• ‌软启动‌：内置软启动电路，避免启动时的浪涌电流。
• ‌ 电源良好输出（PG） ‌：提供开漏电源良好输出，用于多轨电源启动排序。
• ‌过流和短路保护‌：包括过流限制、短路保护和打嗝保护。
• ‌热关机‌：防止设备因过热而损坏。

2.2 其他功能

• ‌输出电压配置‌：支持外部分压器和内部分压器两种配置方式，输出电压范围为0.6 V至5.5 V。
• ‌可选开关频率‌：提供2.5 MHz和1.0 MHz两种可选开关频率，以适应不同应用需求。
• ‌无需外部自举电容‌：简化了电路设计。

3. 技术规格

3.1 绝对最大额定值

• ‌输入电压‌：VIN对GND为-0.3 V至20 V。
• ‌结温‌：-40°C至150°C。

3.2 推荐工作条件

• ‌输入电压‌：3 V至17 V。
• ‌输出电压‌：0.6 V至5.5 V。
• ‌输出电流‌：最大2 A。

3.3 热信息

• ‌热阻‌：RθJA（JEDEC标准51-7）为108°C/W，具体值取决于PCB布局和散热条件。

3.4 电气特性

• ‌开关频率‌：可选2.5 MHz或1.0 MHz。
• ‌高侧MOSFET导通电阻‌：典型值为62 mΩ（V IN > 4 V，I SW = 500 mA）。
• ‌低侧MOSFET导通电阻‌：典型值为22 mΩ（V IN > 4 V，I SW = 500 mA）。

4. 应用与实施

4.1 典型应用电路

• ‌电路图‌：提供了可调输出电压和固定输出电压的典型应用电路图。
• ‌设计步骤‌：包括选择开关频率、设置输出电压、选择电感和输出电容等关键元件的详细步骤。

4.2 系统示例

• ‌LED电源供应‌：展示了如何使用TPS62902为LED提供电源。
• ‌多负载供电‌：讨论了为多个负载电路供电时的电容选择和布局考虑。
• ‌电压跟踪‌：展示了如何使用SS/TR引脚实现电压跟踪功能。

4.3 电源供应建议

• 强调了输入电源应具备足够的电流评级，以满足TPS62902的工作需求。

4.4 布局指南

• ‌关键元件布局‌：建议将输入电容和输出电容放置在靠近TPS62902引脚的位置，以减少寄生电感和电阻。
• ‌接地和散热‌：使用多层PCB，确保良好的接地和散热路径，以提高效率和稳定性。

5. 设备与文档支持

5.1 设备支持

• ‌WEBENCH® Power Designer‌：支持使用TI的WEBENCH® Power Designer工具进行自定义设计。

5.2 文档支持

• ‌相关文档‌：提供了与热设计、PCB布局、EMI滤波等相关的文档支持。

5.3 支持资源

• ‌TI E2E™支持论坛‌：提供快速、经验证的答案和设计帮助。

6. 包装与订购信息

6.1 封装选项

• ‌ VQFN-HR (RPJ) ‌：9引脚，1.5 mm × 2.0 mm，0.5 mm间距。

6.2 订购信息

• 提供了多种配置选项的部件编号和封装选项。

7. 其他信息

7.1 商标与版权

• 文档中提及的TI E2E™、WEBENCH®是Texas Instruments的商标。

7.2 静电放电警告

• 集成电路可能因静电放电而损坏，建议使用适当的预防措施。